公布日：2023.03.07
申請日：2022.12.07
分類號：C05F15/00(2006.01)I;C05F17/60(2020.01)I;C05F17/70(2020.01)I
摘要
本發明公開了適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，通過將農村中的餐廚垃圾、養殖垃圾、污泥、木質廢棄物的收集，經過預處理處復合堆肥條件的原料，再進行預混合，混合后在空地的堆料臺上進行分層建堆進行發酵，經過發酵升溫對其內部進行殺菌殺蟲，持續堆肥14天以上，完成堆肥后通過篩網篩選，再熟化一月，避免了厭氧堆肥周期長，和設備投入的少，操作難度低，可在廣闊的農村空余土地上堆建，農村適用性強，在預混合階段將污泥和餐廚垃圾以及粗木屑進行預混合并靜置，有利于污泥和餐廚垃圾與有機質的充分分散，有利于后期添加菌種后發酵升溫。
權利要求書
1.一種適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：原料預處理餐廚垃圾預處理，養殖糞污預處理，污泥預處理，木質廢棄物預處理；步驟二：預混合在預處理后的污泥和餐廚垃圾中添加預處理后的木質廢棄物，并進行充分混合，調節碳氮比（C/N）25-30，并調節含水率至60-65%，靜置1天；將預處理后的養殖糞污與預處理后的木質廢棄物，調節碳氮比（C/N）25-30，并以調節含水率至60-65%；步驟三：分層建堆堆肥采用靜態覆膜堆肥法，通氣采用向堆體強制通風，堆體總高度1.5-2米；步驟四：升溫階段建堆完成后插入溫度傳感器（熱電偶）進行實時監測，堆體外部覆蓋膨體聚四氟乙稀（e-PTFE）膜材，打開強制通風系統，通風量20-40m3/(h·tds)，當料堆溫度≥70℃時，啟動強制通風，當發酵堆溫度低至55℃時，停止通風，并保持這一過程10-12天；步驟五：堆肥階段堆肥發酵溫度45℃以上的時間不少于14天，或保持發酵溫度50℃以上時間不少于7天，完成堆肥；步驟六：熟化階段將發酵物料通過網眼30-40mm的篩網進行篩分，篩下物轉運至熟化區，熟化1個月以上，含水率降至25-30%即可使用。
2.根據權利要求1所述的適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，其特征在于：所述步驟一中的餐廚垃圾預處理，餐廚垃圾經過分揀剔除摻雜其中的瓶罐、骨頭、塑料等不可堆肥垃圾，進入破碎機破碎至2cm以下，然后進入脫水機進行脫水處理，含水率降至80%以下；所述步驟一中的養殖糞污預處理，養殖糞污經過固液分離，將含水率降至75-85%；所述步驟一中的污泥預處理，污泥經過壓縮脫水后，將含水率降至80%以下，并滿足污泥處置相關泥質標準中重金屬含量的限值；所述步驟一種的木質廢棄物預處理，木質廢棄物用破碎機破碎成兩種類型，一種粗木屑長度3-7cm，另一種細木屑長度1-4cm。
3.根據權利要求1所述的適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，其特征在于：所述步驟二預混合（1）中在預處理后的污泥和餐廚垃圾與預處理后的木質廢棄物（粗木屑）混合過程中添加菌種為枯草芽孢桿菌、放線菌、酵母菌、乳酸菌、嗜熱側孢霉菌、產朊假絲酵母菌，添加量1‰，混合配比5:1:1:1:1:1，菌種需要先用35℃左右的紅糖水先活化1-2小時，活化質量配比為菌種：紅糖：水=0.5:2:20，混合料與菌種混合，調節pH值6-10；所述步驟二預混合（2）中在預處理后的養殖糞污與預處理后的木質廢棄物（細木屑）混合過程中添加菌種為枯草芽孢桿菌、酵母菌、米曲霉、黑曲霉，添加量1‰，混合配比2:2:1:1，攪拌均勻后添加，菌種需要先用35℃左右的紅糖水先活化1-2小時，活化質量配比為菌種：紅糖：水=0.5:2:20，混合料與菌種混合，pH值6-10。
4.根據權利要求1所述的適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，其特征在于：所述步驟三的分層堆建從下至上依次為第一層、第二層、第三層以及外層，第一層鋪堆在堆料臺上，堆料臺上設置有強制通風系統的通氣管，且堆料臺頂部兩側開設有排水槽，第一層中包含木質廢棄物和返料，含水率低于50%的木質廢棄物在通氣管上覆蓋10cm后，返料鋪設在堆料臺其他位置，并與鋪設的木質廢棄物齊平，返料也稱熟料，為過篩或未過篩的腐熟肥料；第二層為步驟二（1）產生的混料；第三層為步驟二（2）產生的混料；外層為厚度為5cm的返料；整個堆體切面堆成有棱角的梯形或三角形，在堆建過程中不要拍打堆體，保持堆體蓬松，堆體整體高度1.5-1.8米。
5.根據權利要求1所述的適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，其特征在于：所述步驟四（1）中的溫度傳感器（熱電偶）插入的位置位于分層建堆的第二層（預處理后的污泥和餐廚垃圾和預處理后的木質廢棄物（粗木屑）的混料）。
6.根據權利要求1所述的適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，其特征在于：所述步驟四（2）中的膨體聚四氟乙稀（e-PTFE）膜材由三部分（層）組成：其中外層是高品質的聚酯纖維材料，基本保證不受空氣、雨水等外界天氣影響，有抗老化作用；中間層是含氟新材料e-PTFE分子膜，膜孔徑≤0.2μm，具備良好的防水透濕功能，同時防止臭味（氨氣/硫化氫）、病原菌、灰塵外泄，為功能膜；內層是高品質的聚酯纖維材料，有抗酸堿腐蝕和隔異味功能。
發明內容
本發明的目的在于提供一種適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種適用于農村可腐垃圾與污泥共發酵的資源化處理方法，包括以下步驟：步驟一：原料預處理（1）餐廚垃圾預處理，（2）養殖糞污預處理，（3）污泥預處理，（4）木質廢棄物預處理；步驟二：預混合（1）在預處理后的污泥和餐廚垃圾中添加預處理后的木質廢棄物，并進行充分混合，調節碳氮比（C/N）25-30，并調節含水率至60-65%，靜置1天；（2）將預處理后的養殖糞污與預處理后的木質廢棄物，調節碳氮比（C/N）25-30，并以調節含水率至60-65%；步驟三：分層建堆堆肥采用靜態覆膜堆肥法，通氣采用向堆體強制通風，堆體總高度1.5-2米；步驟四：升溫階段（1）建堆完成后插入溫度傳感器（熱電偶）進行實時監測，（2）堆體外部覆蓋膨體聚四氟乙稀（e-PTFE）膜材，（3）打開強制通風系統，通風量20-40m3/(h·tds)，當料堆溫度≥70℃時，啟動強制通風，當發酵堆溫度低至55℃時，停止通風，并保持這一過程10-12天；步驟五：堆肥階段堆肥發酵溫度45℃以上的時間不少于14天，或保持發酵溫度50℃以上時間不少于7天，完成堆肥；步驟六：熟化階段將發酵物料通過網眼30-40mm的篩網進行篩分，篩下物轉運至熟化區，熟化1個月以上，含水率降至25-30%即可使用。
作為本發明進一步的方案：所述步驟一中的餐廚垃圾預處理，餐廚垃圾經過分揀剔除摻雜其中的瓶罐、骨頭、塑料等不可堆肥垃圾，進入破碎機破碎至2cm以下，然后進入脫水機進行脫水處理，含水率降至80%以下；所述步驟一中的養殖糞污預處理，養殖糞污經過固液分離，將含水率降至75-85%；所述步驟一中的污泥預處理，污泥經過壓縮脫水后，將含水率降至80%以下，并滿足污泥處置相關泥質標準中重金屬含量的限值；所述步驟一種的木質廢棄物預處理，木質廢棄物用破碎機破碎成兩種類型，一種粗木屑長度3-7cm，另一種細木屑長度1-4cm。
作為本發明再進一步的方案：所述步驟二預混合（1）中在預處理后的污泥和餐廚垃圾與預處理后的木質廢棄物（粗木屑）混合過程中添加菌種為枯草芽孢桿菌、放線菌、酵母菌、乳酸菌、嗜熱側孢霉菌、產朊假絲酵母菌，添加量1‰，混合配比5:1:1:1:1:1，菌種需要先用35℃左右的紅糖水先活化1-2小時，活化質量配比為菌種：紅糖：水=0.5:2:20，混合料與菌種混合，調節pH值6-10；所述步驟二預混合（2）中在預處理后的養殖糞污與預處理后的木質廢棄物（細木屑）混合過程中添加菌種為枯草芽孢桿菌、酵母菌、米曲霉、黑曲霉，添加量1‰，混合配比2:2:1:1，攪拌均勻后添加，菌種需要先用35℃左右的紅糖水先活化1-2小時，活化質量配比為菌種：紅糖：水=0.5:2:20，混合料與菌種混合，pH值6-10。
作為本發明再進一步的方案：所述步驟三的分層堆建從下至上依次為第一層、第二層、第三層以及外層，第一層鋪堆在堆料臺上，堆料臺上設置有強制通風系統的通氣管，且堆料臺頂部兩側開設有排水槽，第一層中包含木質廢棄物和返料，含水率低于50%的木質廢棄物在通氣管上覆蓋10cm后，返料鋪設在堆料臺其他位置，并與鋪設的木質廢棄物齊平，返料也稱熟料，為過篩或未過篩的腐熟肥料；第二層為步驟二（1）產生的混料；第三層為步驟二（2）產生的混料，外層為厚度為5cm的返料；整個堆體切面堆成有棱角的梯形或三角形，在堆建過程中不要拍打堆體，保持堆體蓬松，堆體整體高度1.5-1.8米。
作為本發明再進一步的方案：所述步驟四（1）中的溫度傳感器（熱電偶）插入的位置位于分層建堆的第二層（預處理后的污泥和餐廚垃圾和預處理后的木質廢棄物（粗木屑）的混料）。
作為本發明再進一步的方案：所述步驟四（2）中的膨體聚四氟乙稀（e-PTFE）膜材由三部分（層）組成：其中外層是高品質的聚酯纖維材料，基本保證不受空氣、雨水等外界天氣影響，有抗老化作用；中間層是含氟新材料e-PTFE分子膜，膜孔徑≤0.2μm，具備良好的防水透濕功能，同時防止臭味（氨氣/硫化氫）、病原菌、灰塵外泄，為功能膜；內層是高品質的聚酯纖維材料，有抗酸堿腐蝕和隔異味功能。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：1.本發明通過將農村中的餐廚垃圾、養殖垃圾、污泥、木質廢棄物的收集，經過預處理處復合堆肥條件的原料，再進行預混合，混合后在空地的堆料臺上進行分層建堆進行發酵，經過發酵升溫對其內部進行殺菌殺蟲，持續堆肥14天以上，完成堆肥后通過篩網篩選，再熟化一月，避免了厭氧堆肥周期長，和設備投入的少，操作難度低，可在廣闊的農村空余土地上堆建，農村適用性強。
2.本發明在預混合階段將污泥和餐廚垃圾以及粗木屑進行預混合并靜置，有利于污泥和餐廚垃圾與有機質的充分分散，有利于后期添加菌種后發酵升溫。
3.本發明中第二層和第三層分別采用了不同的菌種配方，第二層在下部，在菌種配方中增加了耐熱菌種的添加比例，其菌種效果更加持久，堆肥分解更徹底。
4.本發明通過分層建堆，在第一層，木質廢棄物鋪設于通風管道上方，有利于布氣均勻，在第二層，設置污泥和餐廚垃圾和粗木屑，污泥能量值較高，有利于發酵堆溫度迅速升溫，以及高溫維持，污泥在常規堆肥中有粘度大、顆粒細、脫水難的缺點，在本專利堆肥中位于第二層，靠近曝氣管道，并且底層的溫度更低，因此更有利于脫水，降低污泥粘度，餐廚垃圾本身含有油脂等難降解物質，下層的高爆氣和高熱量也更容易使其降解，在第三層，設置養殖糞污堆肥，下層提供的溫度和水分更有利于養殖糞污的降解，在外層，用返料包裹，提升了堆肥料堆整體的保溫性，同時對降低氨氮的揮發具有一定作用，有效防止恒濕物料層對混合物料的影響。
（發明人：張琳琳;葉松;田文杰;李潔;馬莉達;劉海燕;高可可）
